Le interfacce nere servono realmente a risparmiare batteria sugli AMOLED?

AMOLED

Uno dei vantaggi più conosciuti della tecnologia AMOLED è sicuramente quello di avere un basso consumo energetico quando il display contiene pixel scuri o, meglio ancora, neri. Si tratta di una caratteristica molto importante, visto che il display è il componente più assetato di energia ed il principale responsabile del consumo della batteria. Ma è davvero così?

La teoria alla base di tutto è molto semplice: i LED richiedono meno energia quando sono più scuri, ed un LED nero è spento, quindi non richiede alimentazione. I pannelli LCD usano una retroilluminazione che resta accesa anche quando i pixel sono neri. Vengono attivati dei filtri che bloccano il passaggio della luce, ma la retroilluminazione è ancora in funzione, quindi consuma energia. Possiamo quindi dedurre che uno schermo AMOLED è più efficiente di uno LCD nella visualizzazione dei neri. Qualcuno commette l’errore di relazionare i colori alla luminosità: in realtà il risparmio esiste solo con il nero completo (quello con valore esadecimale #000000), tutte le altre scale di grigio comportano un consumo di energia.

Se la resa dei neri è il punto di forza degli AMOLED, il loro tallone d’Achille è la riproduzione dei colori vivaci e dei bianchi, che comporta un maggiore consumo di batteria. È dunque possibile risparmiare batteria con uno schermo AMOLED utilizzando un’interfaccia prevalentemente nera?

A questa domanda prova a dare una risposta GreenBot con un test eseguito su un Motorola Moto X 2014 in maniera molto semplice, ovvero tramite un’app che registra il consumo della batteria in mAh. L’approcio non è certamente scientifico, tuttavia restituisce dei dati molto realistici. Non esistendo un modo preciso per conoscere il reale consumo dello schermo, la prova aveva lo scopo di stabilire se esistesse una differenza di consumi tra le interfacce chiare e quelle scure. La luminosità dello schermo è stata impostata al 50% ed il timeout fissato in 30 minuti per la durata di ciascun test.

A questo punto è stata avviata l’app Reddit Sync che è dotata di una modalità AMOLED con interfaccia prevalentemente nera. L’app di registrazione del consumo ha rilevato l’assorbimento di corrente ogni 60 secondi per la durata dell’intero test, eseguito una volta con l’interfaccia scura AMOLED ed una con la tradizionale interfaccia chiara.

AMOLEDB

In questo grafico possiamo vedere un campione delle misurazioni e la media relativa all’intero test. Si nota in maniera evidente come il consumo dell’interfaccia scura sia sensibilmente inferiore a quello dell’interfaccia chiara tradizionale con una differenza complessiva del 41%.

Cosa possiamo dedurre da questo test? Sicuramente l’uso di interfacce scure in smartphone dotati di schermi AMOLED garantisce un risparmio della batteria. Ovviamente il risparmio dipende dall’utilizzo che ne fate ma, ipotizzando un uso intenso con molte ore di schermo acceso e con le giuste app, possiamo presumere che il risparmio si aggiri sul 15-20%, garantendovi così almeno un’ora aggiuntiva di utilizzo, il che è un risultato sicuramente interessante.

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Commenti

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  • Umberto M-Hunter Parodi

    Forse bisognerebbe parlare di display OLED più ke di amoled…

    • MaxArt

      AMOLED = Active Matrix OLED
      Per uno smartphone avere uno schermo OLED che non sia anche AM vuol dire non avere l’interfaccia touch. Impensabile al giorno d’oggi…

      • Mattia Fumagalli

        Il nokia lumia 930 ha uno schermo oled

      • AM, active matrix, si riferisce esclusivamente al modo in cui è fatta la matrice di pixel rispetto alla passiva, nella attiva in più hai il transistor su ogni pixel e ne piloti uno alla volta e grazie al transistor ” stori ” l’informazione fino alla prossima scansione, nella passiva piloti intere righe e colonne di pixel invece quindi puoi avere problemi di varia natura (ma è una soluzione che non viene usata per schermi grandi, solo i piccoli, per schermi grandi conviene matrice attiva) e al modo in cui piloti pixel per pixel, quindi righe e colonne
        … non c’entra nulla col touch
        per quello c’é un altro dispositivo che si chiama digitizer

  • Cosa è un pixel nero? Allora, c’è una matrice di pixel, tra questi ci sono tre sotto unità, r,g,b , rosso, verde, blue, ovvero, molecole diverse con una efficienza diversa e diverse proprietà optoelettroniche.. Ogni pixel ha transistor e vengono pilotati separatamente.. Quelli rossi ad es hanno livelli energetici tali che basta poca corrente per portarli ad uno stato eccitato per poi emettere luce visibile, quindi ci vuole meno corrente e magari potete pensare ad una interfaccia total red, che sarebbe anche rilassante per l’occhio (basta pensare che su una nave al buio, se ci avete mai fatto caso, le luci sono rosse, perché i recettori per il blu son pochi e poco efficaci, figuriamoci al buio, per questo ci si stanca se l’occhio è a contatto con tonalità che vanno dal blu al verde durante la notte, quindi interfaccia rossa avrebbe doppio vantaggio), ma farebbe schifo
    Ma, se fai il bianco, questo equivale ad accenderi tutti e tre e ciuccia, infatti è il bianco durante la navigazione web a succhiare batteria, perché i 3 pixel sono accesi contemporaneamente, e ci vuole corrente per far ciò!
    Il nero equivale a tenerli tutti spenti , cioè non assorbono corrente
    Metti pure che non c’è retroilluminazione, quindi non ce sta pannello coi led a succhiare come nell’lcd, ed è più profondo quindi, e i giochi son fatti, ma bisognerebbe avere interfaccia total black, con tanto di app >< quindi invertito
    Peccato che quando inverti i colori uno di quello che ci si ritroverebbe di più è il blu, oltre al nero, e il blu, la molecola usata per il blu, si degrada in genere molto prima delle altre, quindi dura meno schermo
    .. Giusto per puntualizzare che non esiste il " pixel nero ", i colori sono risultato combinazione di tre pixel, red, blue, green, è dalla sovrapposizione dei loro spettri a seconda della corrente che gli mandi a generare gamma colori ;)
    Questo quindi aveva tempo da perdere, bastava leggersi come è fatta un oled a matrice attiva e come funziona ;)

    • Dario · 753 a.C. .

      sei un grande enrì.
      ne approfitto per chiederti delle cose: secondo te a questo punto un’interfaccia black fa risparmiare anche sugli LCD? è vero che il display è comunque retroilluminato, ma come mi pare di aver capito le molecole hanno bisogno di assorbire minor energia per essere eccitate. che ne pensi?

      per quanto riguarda il rosso e il blu per la vista, io sapevo invece, anche da quello che ho studiato, che più che riposare gli occhi una luce rossa non va a diminuire il rilascio di melatonina (l’ormone che regola i ritmi circadiani). mentre invece il blu confonde il sistema nervoso facendo credere che ci sia luce e diminuendo il rilascio di melatonina.

      • l’LCD perà funziona diversamente, perché hai una struttura racchiusa tra due vetri in cui oltre i polarizzatori ci sono i cosiddetti cristalli liquidi, ovvero delle molecole in grado di allinearsi a seconda del campo elettrico e cosi puoi pilotare l’uscita della luce attraverso i filtri polarizzatori… quando gli applichi un campo elettrico vai a farle allineare nella stessa direzione del polarizzatore, quindi non esce luce e risulta nero, ma per fare questo appunto devi spendere corrente (per questo dicono che i led lcd non dovrebbero rimanere accesi, il fatto della spia rossa che indica che è acceso, perché in realtà quello sta ciucciando corrente), al contrario, se non applichi nulla è trasparente … quindi variando campo E e allineamento puoi variare passaggio luce e la gamma dei colori..
        In un monitor LCD c’é una lampada a fluorescenza (tipo un tubo al neon) che è sempre accesa e la cui luminosità è regolata solo e soltanto dalla regolazione di luminosità generale del monitor. Se poi l’immagine visualizzata è chiara o scura, la lampada non cambia la propria luminosità, è il pannello a cristalli liquidi che diventa più o meno opaco, lasciando passare più o meno luce.
        certo, qui ripeto, per fare il nero devi applicare campo elettrico, quindi fornire più corrente di quanto non fai col bianco, che equivale alla situazione opposta, cioè molecole non allineate
        in questo caso il risparmio vale per tutto il tempo che è acceso, indipendentemente dal colore visualizzato. sull’lcd è più un discorso di luminosità che altro :)

        per il discorso del blu, io mi riferivo a condizioni di buio, per questo dicevo che il rosso aveva vantaggi…

        • Dario · 753 a.C. .

          Grazie sei un grande!

    • Elias Koch

      posso dissentire sulla questione dei colori? (cavillation mode ON).
      Premetto che sei impeccabile nella spiegazione degli oled.
      Hai fatto troppa confusione sulla percezione luminosa dell´occhio umano.
      Il rosso (con visione diurna, quindi usando i fotorecettori detti coni) é il colore piú eccitante e crea maggiori scompensi, infatti sovraeccita i recettori a tal punto che necessitano di un periodo di recupero proporzionale su un colore complementare come il verde ( si parla di sbiancamento eccessivo della retina), pena il mal di testa e le macchie in negativo dell´immagine precedente quando guardi altra roba. Per questo il rosso é il colore del pericolo etc, in quanto é quello piu facilmente percepibile in visione diurna.
      Quando poi passiamo alla visione notturna, si attivano i bastoncelli, che hanno una sensibilitá 40’000 superiore al ciano e al verde, ma bassissima al rosso e al giallo (motivo per cui, nelle navi si usano questi colori, perché non accecano e rilassano, e anche nelle luminarie stradali notturne, oltre che per costo delle lampade. In caso contrario si rimarrebbe accecati da luci azzurre con emissioni di pochissimi lumen).

      (cavillation mode OFF)

      • grazie dell’appunto! :) sai com’é, io so un chimico e la biologia la capisco fino ad un certo punto xD :) thanks :)

        • Elias Koch

          io non ne capivo nulla di oled prima di leggere il tuo commento, grazie anche a te :)

  • iTunex

    Perché diamine hanno messo l’AMOLED sul Nexus 6 ancora si stenta a capirlo. Ora che hanno fatto tutte le schermate bianche!

    • Static

      Pensavo giusto questo, non ha senso

  • Alexander DeLarge

    vabbè ma che test è … Cioè, l’amoled è interessante proprio perchè i pixel neri sono spenti (e Jacques de La Palice ci dice che spento = consumo pari a zero) quindi va da sè che un display che non deve spendere energia per illuminare i pixel avrà un comsumo minore rispetto ad uno che deve erogare più energia.

    • No, i 3 pixel sono spenti e vedi nero.. Non esiste un pixel nero
      L’energia la dai ai pixel per fargli emettere una determinata gamma, quindi è chiaro che a seconda della gamma dei colori che vuoi generare, usi correnti diverse durante la scansione di righe e colonne, e hai consumi differenti.
      Certo che fare un amoled con una interfaccia bianca … XD
      Ma si sa, i produttori pensano gli smartphone proprio per farli durare di meno, e questo lo si fa
      Sfruttando interfacce bianche cosi accendi i tre pixel contemporaneamente … Essendo molecole organiche , questo é il vero svantaggio, queste dopo alcune migliaia di ore si degradano e … Se ci vai di bianco chiaramente diminuisce ancor di più tempo di vita di ogni pixel
      E colori blu, perché il blu è tra le tre, generalmente, la molecola che dura meno…
      Marketing!
      Una volta ad es facevano telefoni a conchiglia con schermetto anteriore blu per vedere ora, e parlo di nemmeno tanti anni fa, prima dell’avvento di nokia s60v2 ancora ne giravano, chissà perché XD

      • Dario · 753 a.C. .

        ma anche sugli LCD il bianco consuma di più? o sugli LCD come il nero?

        • il nero consuma più che il bianco negli lcd, ca il 4% in più :)

          • Skhammy

            Ma a ‘sto punto non conviene avere un fondo nero ed uno schermo che visualizza solo i colori ? Il consumo non diminuirebbe ? O il fondo nero obbligherebbe ad avere colori più intensi con conseguente aumento di consumi energetici ?

          • nell’lcd no, altrimenti non entrerebbe luce… cioè, devi avere che le due parti del sandwitch che racchiudono la struttura siano trasparenti, altrimenti da una parte la luce output subisce altri fenomeni e perde di intensità, cambia lunghezza d’onda e vai fenomeni di quenching (il nero assorbe radiazioni).. dall’altra parte la luce però deve entrare, perché le molecole all’interno, i cristalli liquidi, servono proprio in qualche modo a regolare il polarizzatore e a far passare più o meno luce a seconda del campo elettrico che gli mandi… a livello costruttivo non penso sia pensabile una cosa del genere :) quello che si fa è ottimizzare le geometrie, le molecole ( a lilvello di sintesi, quindi di struttura e di spettro di emissione/assorbimento), i contatti, come sono fatti e disposti nella matrice, i filtri polarizzatori etc etc per ridurre consumi…anche se non è questo lo scopo delle grandi aziende xD se un Ricercatore si presenta con qualcosa che consuma poco e dura di più nel tempo secondo Me gli bruciano le Lauree e diventa barbone xD

          • Skhammy

            hahaha… ! vero. E grazie della risposta.

          • Dario · 753 a.C. .

            Praticamente un consumo del tutto trascurabile…

          • Dario · 753 a.C. .

            Visto che sei così informato sui consumi ti chiedo anche un’altra cosa: tenere le animazioni attivate su android piuttosto che disattivate consuma molta più batteria?

            Qui non c’entra molto la chimica su cui sei esperto però ci provo uguale a chiedertelo ;-)

          • sai che le ho disattivate questi giorni per vedere come va, ma se anche vi fosse un guadagno non si nota… non credo che ciucciano più di tanto, però siccome queste transizioni sono controllate da un “motorino” java e ogni animazione richiama delle classi all’interno del framework, credo che richiedano un po più di gpu per essere eseguite, per il rendering, quindi se le disattivi qualcosa dovresti guadagnare.. penso sia questo il ragionamento :-)

          • Dario · 753 a.C. .

            grazie…
            io le ho sempre tenute disattivate pensando si risparmia un po’ di batteria, ma siccome lollipop punterà molto sulle animazioni ho voluto provare ad attivare in kitkat. non so se peggioreranno percettibilmente però i minuti di schermo acceso fattibili con una carica.

            io ho pensato che è vero che che disattivando le aniamzioni dovresti guadagnare perché la GPU fa meno lavoro, ma allora anche lo scrolling di una pagina web non è lo stesso?

          • si, anche lo scrolling :) andrebbe fatta una prova, mo la faccio… una statistica … magari 5 cariche con animazioni, e 5 senza, giusto per fare una statistica… :)

          • Dario · 753 a.C. .

            Sei un grande poi fammi sapere… Io non so se riesco a farla perché dipende molto dall’uso.. Comunque adesso provo anch’io a tenere le animazioni e vedere come va la batteria.

      • Alexander DeLarge

        Si forse mi sono espresso male, il mio “i pixel neri sono spenti” era per dire “i pixel -che in un’immagine rimangono- neri sono spenti”

  • Lorenzo Liverani

    Calcoli percentuali sul finale basati sul nulla..lol

    • Ahahahahahahah, ma anche no! -_- Sono dati condivisi da colui che ha fatto il test, che è uno dei senior blogger di AndroidPolice.

      • Lorenzo Liverani

        Beh, chiunque lo abbia detto. A parte che sembra proprio una vostra considerazione. “Con un uso intenso e le giuste app” cmq è la vaghezza fatta a.. finale di articolo :)

  • Avrei preferito un IPS sul nexus 6 per ammirare al meglio il material design, l’amoled lo trovavo più adatto per le schermate scure di Holo

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